Additive Fertigung ermöglicht die Produktion der Zukunft

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Die Anforderungen an die Fertigung der Zukunft lauten oftmals gleich: Die Produktion muss digitaler, dezentraler und flexibler werden, um sich an ständig ändernde Marktanforderungen und Kundenbedürfnisse anpassen zu können. Der industrielle 3D-Druck kann hierbei einiges ermöglichen.

Nicht nur EOS, ein Anbieter im Bereich der additiven Fertigung von Metallen und Polymeren, macht sich für eine digitalisierte Produktion im Bereich des industriellen 3D-Drucks stark. Dr. Marius Lakomiec, Team Manager Digital AM Solutions bei EOS, betont: „Der industrielle 3D-Druck ermöglicht eine bedarfsgesteuerte, dezentrale Produktion. Im Rahmen unserer Fabrikplanung unterstützen wir Kunden bei der Digitalisierung ihrer gesamten Lieferkette. Gemeinsam legen wir fest, welche Schritte notwendig sind, um eine digitale Produktionsstätte einzurichten und in Betrieb zu nehmen, analysieren die Produktionsanforderungen, definieren notwendige KPIs und helfen bei der Technologie-Implementierung.“

Die Vorteile einer auf der additiven Fertigung basierenden, dezentralen Produktion sind für die Kunden vielfältig: Die Produktion kann erfolgen, wann und wo sie gebraucht wird. Diese flexible On-Demand-Produktion benötigt keine Vorfinanzierung von Produkten, Mindestproduktionsmengen oder Überproduktion und ermöglicht so einen effizienten und risikoarmen Ansatz. Hinzu kommt, dass Lagerhaltungskosten ebenso reduziert werden können, wie der Logistikaufwand.

Je nach Unternehmensgröße und Kundenanforderungen hat EOS verschiedene Szenarien für eine verteilte Produktion auf globaler, lokaler und Systemebene identifiziert. Die additiven Fertigungslösungen können zum Beispiel genutzt werden, um eine global vernetzte Produktion im eigenen Haus aufzubauen oder um auf ein Netzwerk etablierter AM-Vertragshersteller zurückzugreifen. Durch die Nutzung dieses flexiblen Produktionsansatzes profitieren Unternehmen von einer nachhaltigen Produktion, die eine Scan-to-Product- oder bedarfsorientierte Produktion, Variantenvielfalt und funktionale Integration berücksichtigen kann. Zudem kann die Produktion zwischen verschiedenen Standorten besser verteilt werden und unabhängiger von einzelnen Quellen werden.

Alexander Eitel, Leiter für Marketing und Geschäftsentwicklung bei Dunlee, fügt hinzu: „Wir setzten die EOS-Technologie für den 3D-Druck mit Wolfram ein. Dies ist eine Herausforderung, insbesondere bei der Herstellung einer großen Menge komplexer Teile mit präzisen Spezifikationen. Die für uns maßgeschneiderten EOS-Systeme, sind genau dafür ausgelegt. Sie erlauben es uns zudem, die Produktion weiter hochzufahren, um die Bedürfnisse von CT-Herstellern zu erfüllen, die neue Produkte einführen.“

Mangelnde Produktivität als Knackpunkt

Noch ist die geringere Produktivität der additiven Fertigung ein gewichtiger Knackpunkt, warum die Technologie nicht flächendeckender eingesetzt wird. Die Hersteller arbeiten allerdings mit Hochdruck an diesem Thema. Dabei sind die Stellhebel mannigfaltig. Trumpf zum Beispiel legt den Schwerpunkt auf den Automatisierungsgrad und die Prozessgeschwindigkeit seiner additiven Fertigungsanlagen. Hierfür wurden die vor- und nachgelagerten Arbeitsschritte optimiert. So wurde zum Beispiel für das pulverbettbasierte Produktionsverfahren Laser Metal Fusion (LMF), eine teilweise automatisierte Entpulverstation, entwickelt. Sie vereint zwei Prozessschritte in einer Anlage: das Entpacken und das Entpulvern von 3D-gedruckten Metallbauteilen.

SLM Solutions geht mit der neuen SLM-Maschine NXG XII 600 noch einen anderen Weg. In der Anlage kommen nicht wie meistens standardmäßig bis zu vier Laser zum Einsatz, sondern in ihr wurden zwölf Laser mit jeweils 1-kW-Leistung verbaut. Im Vergleich zu einer SLM-Maschine in Single-Laser Konfiguration soll die NXG XII 600 zwanzig Mal schneller und damit das schnellste System in der metallbasierten additiven Fertigungsindustrie sein.

Digitale Plattformen

Mit dem Einzug der additiven Fertigung in die Produktion halten auch vermehrt digitale Plattformen Einzug in die Unternehmen. Protolabs zum Beispiel hat die Einführung einer neuen E-Commerce-Plattform bekanntgegeben. Als Reaktion auf den Bedarf an kürzeren Produktentwicklungszeiten, fortschrittlichen Projektmanagement-Tools und zusätzlichen Optionen im Bereich der On-Demand-Fertigung soll die Plattform eine effizientere, umfassendere Ressource für Konstrukteure darstellen. Die digitale Fertigungsplattform ermöglicht es Anwendern, ihre Anforderungen an Prototyping und On-Demand-Fertigung einfacher zu verwalten.

Wie bereits gehabt, ermöglicht die Plattform weiterhin Angebote für Teile mit einer Machbarkeitsanalyse – und bietet nun zusätzlich eine intuitivere, benutzerfreundlichere und noch schnellere Schnittstelle. Die Plattform ermöglicht es Nutzern, Projekte mit mehreren Uploads zu erstellen, Angebote können mit Kollegen geteilt werden, die Preisgestaltung ist in Echtzeit auf Basis der Projektspezifikationen sichtbar, und sie bietet Zugriff alle drei Protolabs-Fertigungsdienste – 3D-Druck, CNC-Bearbeitung und Spritzguss – gebündelt in einer Schnittstelle. Das Unternehmen produziert in der Regel eines bis über 50 3D-Druckteile im Zeitraum von einem bis zu sieben Tagen, eines bis über 200 CNC-bearbeitete Teile im Zeitraum von einem bis zu 3 Tagen und 25 bis über 10 000 Spritzgussteile im Zeitraum von einem bis 15 Tagen.